跨海大桥使用的钢丝绳，为什么不会断裂？你知道原因吗？
跨海大桥使用的钢丝绳，为什么不会断裂？
跨海大桥使用的钢丝绳常年承受巨力，还被风吹雨淋，为什么不会断裂？他到底是怎么制造出来的？
首先我们来看一下钢丝绳的制作过程。一条完美的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两部生产。钢丝的原料一般采用优质高碳钢，这些原料在进入生产线后，经过热处理、拉拔等生产工序后，为了提高钢丝性能，工人还会在钢丝表面涂上一层合金涂料，比如锌铝合金等。另外，在这个阶段，质检人员还会对钢丝的强度、韧性等各方面进行性能检测，检测合格的钢丝才可以进入钢丝绳的生产阶段。它的原理和拧麻绳相同，主要有拉丝、粘谷、集合绳三个工序，先将这些钢丝拉成统一的粗细，然后一一排列，通过分线盘、变形器等机器将钢丝拧成小古钢索，随后就进入了合绳阶段。
通常来说，一根钢丝绳由六股或以上的细钢索拧成，这些钢索经过变形器后会变成螺旋形，然后绞绳机会把这些钢索沿着绳心绞成一大股，通过压线瓦炸制后就形成了免致紧密的股绳。在合成的过程中，还会在绳索上涂一层防锈润滑油脂，以增加钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生产出来后，还需要进行磷化处理，将钢丝绳浸泡在一定浓度的碳酸银溶液中，它的表面会形成一层防腐蚀的薄膜，经过这种处理的钢丝绳抗氧化能力、耐腐蚀性和强度都得到了提升。
在制作完成之后，钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能，这是目前最常见的办法就是整绳破断拉力试验，用拉力机拉住绳索两端，在绳索断裂时确定他的破断拉力的大小，只有强度符合标准，才可以投入桥梁建设中。在桥梁设计时，每根钢丝绳的最大破断拉力及其能承受的最大重量都经过了精密的计算，因此，只要桥梁重量不超过钢丝绳己定的最大承重，它就不会断裂。
例如美国的金门大桥，1937年就建成了，至今已80多年了还在使用。当然，大桥上的这些钢丝绳的使用也是有讲究的，像钢丝绳竖着的这种叫悬索桥，斜着的叫斜拉桥，那两种桥又有什么差别呢？因为钢索方向不一样，桥梁受力结构有所不同。悬索桥以悬索主缆为主要承重构件，通过竖向钢索将桥面重量传到竹篮上，在由竹兰通过竹塔上的钢丝绳传到铆钉和主塔上，而斜拉桥已斜拉主缆为主要承重构件独揽，直接承受桥面荷载，再传到索塔上。
其次，两者的应用范围也不同。悬索桥的稳定更好，适合大风和地震区的需要，还可以建在比较湍急的水流上。南京长江第四大桥是中国首座三跨吊悬索大桥，在同大桥中居世界第三，被誉为中国的金门大桥儿。斜拉桥作为一种拉索体系，比悬索桥的跨越能力更好，跨径可达300到一千米，是大跨度桥梁的主要桥型。就像我国的苏通长江公路大桥，它也是世界跨径第一的斜拉桥。
斜拉桥用的是高强度预应力钢丝束。由多根高强度预应力钢丝组成的束，又由多束组成大束，外套保护壳，直径多在Φ200mm以上，在使用期中，根据检测情况，可以调节各小束的应力及大束的应力均衡并且调节大束的张弛度来保证桥面平整正常通行。
桥的种类也是非常多，例如：钢架桥、悬索桥、斜拉桥、拱桥等。但是大家会不会有个疑问，就是在跨海、跨江的斜拉桥或悬索桥上的钢丝绳，为什么不会断呢？
一、钢丝绳生产过程1、选材
钢丝绳在很多方面与我们的生命都是相连着的，所以在选材方面，合格的钢丝材料才能进入工厂生产，经过表面热处理、拉拔等工序。目的是为了提高钢丝的最大作用，还会将一条条钢丝涂上合金材料，或者在表面镀锌等。
2、生产
分为三个基本工序：拉丝、捻股、合绳，这样才能做成一根完整的钢丝绳，小股合大股，大股再合成一条更粗的钢丝，这是必不可少的步骤。每条钢丝都要大小直接一样，最后将这些钢丝通过分盘器、压线瓦、变形器等设备完成合绳。
二、钢丝绳的检测1、因为钢丝绳的使用的环境不同，所以在合绳的时候，都会在表面涂上一层润滑油脂，是为了加强钢丝绳的使用寿命。这也是为什么我们看到的钢丝绳表面都是黑黑的，摸上去黏糊糊的。
2、钢丝绳的材料进购的时候需要检测，出货的时候同样也要检测，就是确定钢丝绳能够承受多大的压力，断裂点是多少，只有到了标准，才能被允许在市面上售卖。
现在大家明白了，我们的跨海大桥上使用的钢丝绳，不会断就是这个原因，因为它完全能够承受桥梁重量以及自然力量的破坏。
我们平时在经过跨海大桥时，会发现它们由很多钢丝绳吊着，那么大的大桥，对比之下，那么细的钢丝绳吊着，显得挺单薄的，让人怀疑，再经过那么长的时间后，会不会断呢？有人说：既然修建大桥的项目人员敢用，牢固程度肯定是不用担心的，美国的金门大桥1937年就已经建成了，到现在80多年不还是照样在使用。那为什么不会断呢？
斜拉桥的缆索张拉成直线形，整个结构为几何不变体，其刚度比悬索桥大。主梁同弹性支承上的连续梁的性能相似。斜拉桥的跨径一般在梁桥和悬索桥之间。1977年法国建成的布鲁东纳桥，跨径达320米，是目前世界上跨径最大的预应力混凝土斜拉桥；1975年法国建成的卢瓦尔河钢斜拉桥，主跨径为404米。
斜拉桥的斜索组成和布置、塔柱形式以及主梁的截面形状是多种多样的。斜拉桥在构造上有单塔或双塔、单面布索或两面布索、密索或少索等形式，索的布置也有不同的放射形式，塔、梁、墩之间铰接或固接等也有多种类型。
斜拉桥的刚度与稳定性大于悬索桥，且不需用沉重的钢索锚桩。斜缆引到桥面板上的压力可以利用来施加预应力于混凝土桥面板上。因此，斜拉桥刚度大，抗风稳定性好。目前世界各国建成的预应力混凝土斜拉铁路桥以联邦德国1972年建成的美因河二号桥（即赫希斯特桥）最大，跨度为148.23米，系公路、铁路、管道三用桥。中国于1980年在湘桂铁路Ⅱ线修建了第一座跨越红水河的预应力混凝土铁路斜拉桥，主跨为48+98+48米。
斜拉桥受力的情况复杂，钢丝绳承受悬臂的拉力，桥塔主要承受压力，桥梁承受荷载的压力和自重的指向桥塔的压力，不能简单的说是属于那一种原理，但是和斜面无关，桥塔越高，钢丝绳受到的拉力越小。双索面斜拉桥只是对钢丝绳的受力平衡，但是桥梁并不是真正刚性结构，也不能说是是杠杆的平衡。
中国年产钢绳180万吨居世界第一，磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术，使用寿命（疲劳寿命）超大幅度跃升，光面钢丝绳被彻底淘汰，全面进入磷化涂层钢丝绳时代：
1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升，GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍，润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果，有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损，是光面钢丝绳的升级换代产品，可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用，目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右，最好的达到4倍，可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短，以后随着对耐磨磷化液的深入研究，还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2，钢丝磷化后不进行拉拔加工，直接捻制钢丝绳。
注意：不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝用锰系或锌锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产，如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等，使用寿命更长，使用成本更低，稳定性更佳。。
2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，直升式热镀锌钢丝锌层较厚，锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长，电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能，锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用，如大气环境但空气潮湿的高温环境，而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。
3.不锈钢丝绳，使用不锈钢丝捻制的钢丝绳，如304或316不锈钢，耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳，价格相对昂贵，对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理（不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方），同样可以大幅度延长使用寿命。
4.涂塑钢丝绳，在钢丝绳基础上，在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。
5.光面钢丝绳，英国1834年开始生产，国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产（2005年破产），随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。
6.海洋工程系泊用钢丝绳，相关标准正在制定审批过程中
7.缆索钢丝绳
大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳，腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳，海水环境中优选海工钢丝绳，使用寿命更长，使用成本更低。
1工程概况
阿深高速开封黄河大桥主桥为六主跨七塔双索面部分斜拉桥，桥跨布置为85.12+6×140+85.12m。主梁采用单箱三室变截面PC连续梁，支点处梁高5m，跨中梁高2.5m，梁高在跨中133m范围内按照1.6次抛物线变化。箱梁顶宽37.4m，底板宽由支点处的16.5m渐变到跨中的28.408m。
主桥上部结构施工方案为：在承台上安装钢管柱支架，在支架上施工箱梁0、1号块；0、1号块施工完成后在其上拼装菱形挂篮，逐段对称浇筑直至完成18＃块施工（其中7～17号块为有索块），形成最大悬臂状态T构，然后由边跨至中跨逐跨对称合拢。
2、菱形挂篮结构和技术参数
2．1菱形挂篮结构和技术参数
菱形挂篮主要由菱形桁架、上横梁、底模平台、吊挂系统、走行系统、锚固系统、侧模、内模及支架等组成（见附图）。技术参数为：适用最大节段重400t；最大节段长4m；梁高4.822～2.5m；适用梁宽37.4m；走行方式为无平衡重走行；挂篮自重（含模板及支架）为170t；挂篮的倾覆稳定系数，混凝土浇筑时为3.2，走行时为11。
2.2主桁系统
挂篮由内、外共4个单桁架构成。内单主桁架两个，均由两片菱形桁架栓接而成；外单主桁架两个，均由一片菱形桁架构成。内主桁架置于主桥箱梁直腹板上方，外主桁架置于主桥箱梁斜腹板与顶板相交处。主桁架之间采用横向和水平连接系连接成整体。
2.3底模平台
挂篮底模平台由前、后下横梁，纵梁，底模，斜拉角钢，挑梁，前、后下横梁框梁等组成。前下横梁采用2［36b型钢加焊盖板构成；后下横梁采用2工45a型钢加焊盖板构成，前后下横梁通过框梁和吊带相连。下横梁上设纵梁，纵梁上设底模，其间均为栓接。纵梁为H400型钢，底模采用δ=6mm钢板作为面板，［10型钢作为背楞。在纵梁前端悬出部分直接铺设脚手板形成前工作平台。纵梁底面焊接斜拉角钢，将各纵梁连成稳定体系。
2.4吊挂系统
吊挂系统分为底模平台和走行滑梁的前后吊挂系统。底模平台前后各8根吊带，吊带均为2片厚24mm的16Mn钢板焊接而成，底端与框梁销接。前吊带顶端上的销接,垫梁与前上横梁间设千斤顶以调整底模平台标高；后吊带顶端与部分斜拉桥箱梁底板上的垫梁销接。吊前上横梁由2工56a型钢构成，与主桁架前端栓接，将主桁架连成整体。走行滑梁吊挂系统分为前后吊带，材质均为16Mn钢。
2.5走行系统
每只挂篮采用四根走行滑梁。走行滑梁用2［40b型钢加焊盖板构成。走行滑梁前吊点上端锚固于走行吊点分配梁（2［36b加盖板）上端，后吊点由吊带直接锚在主梁上。
2.6挂篮平衡及锚固系统
挂篮在走行过程中，通过桁架下的前滑板及后钩板锚固于走道梁（采用1/2［40b加工而成）。
挂篮走行到位后及时安装后锚系统，在主桁架尾端节点上设后锚分配梁，通过Ⅳ级φ32mm精轧螺纹钢筋锚固于已浇筑的箱梁节段。
3挂篮安装
3.1安装菱形桁架走道梁
在0、1号块混凝土浇筑后测量放样出挂篮走道的中心线、桁架位置，摆放挂篮走道梁，对走道梁进行抄垫，调整其标高和轴线。内主桁架锚固于主梁竖向预应力精轧螺纹钢筋上，外主桁架将主梁预埋钢筋打弯和走道梁焊接。
3.2安装菱形桁架及后锚固系统
在安装好的走道梁上放样出前滑板、后钩板的位置，安装前滑板、后钩板，在前滑板、后钩板上分别摆放垫梁，上紧垫梁和前滑板、后钩板之间的螺栓连接。用塔吊吊装菱形桁架安装于走道梁上，和垫梁栓接牢固。安装后锚分配梁，穿入后锚精轧螺纹钢筋，安装YGD锚垫板和螺母，在单片桁架安装完毕后必须拉临时缆风，在横联安装到位后方可解除。
3.3安装横向和水平连接系,使其形成稳定结构
3.4利用塔吊将前上横梁分节吊装到菱形桁架上，上紧全部螺栓
3.5安装前、后下横梁吊挂系统
在承台上拼装前下横梁和前下横梁框梁，在前上横梁上对应的吊带位置设转向滑车，用两台5吨卷扬机起吊、安装前下横梁。在承台上拼装后下横梁和后下横梁框梁，将钢丝绳穿过主梁边吊带预留孔并吊住后下横梁，用2台5t卷扬机起吊、安装后下横梁。测量检查前下横梁和后下横梁的轴线和平面位置。
3.6安装底模平台和纵梁
分别将边、中3根纵梁安装到位，与前下横梁、后下横梁栓接并调整底模平台骨架，使底模平台形成一个标准矩形，经测量放样合格，再安装其他纵梁，由中向两边铺设底模，安装斜拉角钢。
3.7安装挂篮底模走行系统及附属设施
3.8挂篮全部安装完成后，复测其轴线、平面位置、标高，进行系统检查签证
4主桥箱梁悬浇及挂篮走行施工
4.1挂篮走行方法与步骤
对已浇筑梁段混凝土进行养护；混凝土强度达到设计强度的95%后，对称张拉该节段箱梁上的纵向、横向预应力锚固束；拆除内模支撑及内、侧模间的拉杆；将侧模支架落于底模平台，底模平台后吊带不拆除，前端用6台10t倒链将前下横梁临时吊挂于已浇筑好的梁块上；走道梁接长，其上涂黄油润滑。并由测量人员在走道梁上做好挂篮定位标记和控制点；做好挂篮走行前的其它准备与检查工作，主要检查后钩板受力情况，走道梁与锚固情况，挂篮模板与箱梁混凝土的脱空情况；解除挂篮后锚固、拆除底模平台前吊带；在已浇筑的梁块前端设受力点，利用手拉葫芦拉动挂篮主桁及走行滑梁向前走行，在走行过程中，必须控制走行速度，要确保上下游同步，避免挂篮主桁架受扭；挂篮主桁及走行滑梁走行到位后，安装挂篮后锚固；解除挂篮底模平台前、后吊挂；底模平台落至走行滑梁上，沿走行滑梁走行到位；挂篮底模平台到位后对挂篮底、侧模在里程与上下游方向进行初定位；上下游同步、前后吊带同步将挂篮底模平台向上提升，至底模平台与已浇节段混凝土底面距离20～30mm时止，对底模、侧模进行精定位。顺桥向偏差控制在±10mm以内；横桥向偏差控制在±5mm以内；两主桁相对偏差控制在±5mm以内。
4.2挂篮走行注意事项
